一、背景和目的

　　在滇池面源污染控制中，村鎮生活污水的收集、處理和回用是極為重要的。另外，滇池作為著名的旅游名勝，周邊的旅游景點、飯店賓館必然產生相對集中的生活污水。污水不加處理或僅作簡易處理即排放到水體，勢必加大滇池的污染，導致水體的富營養化，加劇藻類繁殖，使滇池水質不斷惡化。要徹底改善滇池的水體環境，除了有效處理城市污水外，必須重視滇池周邊村鎮和旅游景點的生活污水處理，有條件時，應盡量將經處理的尾水回用于農業或園林灌溉，從根本上杜絕污水排入滇池，確保水環境質量。
　　村鎮和景點的污水處理不同于城市污水處理，一般具有以下特點：
　　其一，污水處理規模較小，村鎮的經濟能力較弱，必須大幅度降低建設投資，減少運行成本，并具有維護方便、管理簡單的基本特點。
　　其二，由于滇池是典型的封閉水體，除按常規要求處理有機污染外，還必須有效去除磷和氮，防止水體的富營養化，抑制藻類的生長和繁殖。
　　根據上述特點和要求，本項目將針對村鎮和旅游景點的生活污水污染問題，提供先進、經濟并具有除磷脫氮功能的小型污水處理廠的工藝技術，建立具有典型意義的示范工程，為下一步的滇池面源治理中的污水處理提出指導建議。

　　二、現有技術基礎和主要成果

　　三、關鍵技術和主要指標

　　四、示范工程設計方案

　　為保護受納水體，國家制定了污水排放標準，依受納水體水質類別的不同，執行不同的排放標準。為滿足排放標準污水需達到相應的處理程度，排放標準高，勢必要求處理程度也高。如一級排放標準一般至少要達到硝化/反硝化、生物與化學除磷的深度二級處理程度；二級排放標準一般要達到生物（或化學）除磷、氨氮硝化的二級處理程度。由于區域性質的鄉鎮污水處理涉及面廣，情況較復雜，加之各鄉鎮的地理位置、經濟及環境條件、污水排放狀況及處理規劃等各不相同，因此，具體到各污水處理廠處理目標還要具體分析、分別對待。
　　受建設部和錫山市建委的委托，國家城市給水排水工程技術研究中心和中國市政工程華北設計研究院就錫山市24個鄉鎮的污水處理進行了工程實施方案研究，提出污水處理系統工程方案，針對每種類型的污水處理廠提出了推薦處理工藝方案。并針對小城鎮污水處理進行了工藝與設備技術的綜合研究與開發，提出了一系列適合鄉鎮污水處理的工藝技術。
　　1. 奧貝爾氧化溝
　　通過 “九五”國家科技攻關（相關專題編號96-909-02-01A，96-909-01-01A），奧貝爾氧化溝工藝及全套設備的國產化問題已經基本解決。奧貝爾氧化溝工藝流程簡單，基建費用省，運行管理簡單，操作控制靈活、方便，耐高濃度、高流量沖擊負荷能力強，處理效果穩定可靠，出水水質好，溶解氧濃度0－1－2(mg/L)的梯度分布，可實現除磷脫氮、有效地防止污泥膨脹并能節省能耗，適用于中、小型污水廠，其設計和運行特點主要有以下幾個方面：
　　（1）奧貝爾氧化溝由三個橢園形溝道組成，來自沉砂池的污水與回流污泥混合后首先進入外溝道，又分別進入中溝道和內溝道，最后經中心島的出水堰排至二次沉淀池，在各溝道上安裝有轉蝶曝氣盤數套。
　　（2）轉蝶曝氣盤密布凸起齒結，可將污水打碎成細密水花，具有較高的混合和充氧能力；可通過改變轉盤的旋轉方向、轉速、浸水深度和轉盤安裝個數等調節供氧量和電耗水平。
　　（3）外溝道容積為整個氧化溝容積的50％～60％，污水在外溝道內流動150～250圈，才能進入中間溝道，經過有氧無氧區的交換達500～1000次，從而完成了有氧無氧的快速交替，具有同時硝化和反硝化作用。
　　（4）奧貝爾通常有三個串聯的連續曝氣溝道，其溶解氧控制為外溝0.2mg/L、中溝l mg/L、內溝2 mg/L，在工藝上有更大的靈活性，可以保證始終達到或超過性能標準。
　　（5）原污水中的初沉污泥作為核心，經外溝快速的有氧無氧循環交換，增強了聚凝吸附作用，使污泥密度增大，顆粒直徑變大，有利于反硝化的出現。
　　（6）奧貝爾系統轉碟的傳氧強度低，大部分氧的傳遞在第一溝道內進行，曝氣器前后的DO濃度都接近零，這使得氧傳遞有一個較高的現場校正系數，降低了標準需氧量（SOR）。
　　（7）曝氣轉碟具有工作水深大、充氧能力大、充氧效率高、混合能力強以及結構簡單、組裝靈活、使用壽命長、安裝維護方便等特點。
　　2. CSLR工藝的描述
　　雙道序批式氧化溝（Course Sequencing Loop Reactor，CSLR）工藝是國家城市給水排水工程技術研究中心針對小型污水處理廠開發的創新工藝，屬于反應/沉淀一體化的活性污泥法變型工藝，集成了SBR和氧化溝的優點。CSLR工藝的處理池呈環狀（見下圖），分成3個渠道，順次稱做A渠，B渠和C渠，渠與渠之間由共用壁相隔，A渠和C渠的寬度為B渠的60%～80%。系統運行時，在環型溝一端的兩個外溝渠（A渠和C渠）進水。

　　CSLR工藝處理池的主要曝氣設備為曝氣轉碟，主要特點為：
　　* 處理單元構筑物少，布置緊湊，占地面積小；
　　* 運行管理簡單，維護方便，運行調節靈活；
　　* 池容和設備的有效利用率高；
　　* 土建與設備投資節省，運行費用低；
　　* 處理效果好，穩定可靠；
　　* 通過控制曝氣系統，形成厭氧、好氧、缺氧條件，具有同時硝化/反硝化和生物除磷效果；
　　* 曝氣池和沉淀池一體化，不需要設置單獨的沉淀池和污泥回流系統；
　　* 不需要專門的潷水器，水頭損失小。
　　CSLR工藝必須按兩組（或兩組以上）處理池同時運行。運行過程分成三個階段：BA/C階段、過渡段和BC/A階段，三個階段循環交替連續運行，不需要單獨的沉淀池以及回流污泥系統。
　　在CSLR工藝中，通過出水堰和出水結構的特別設計，消除了出水堰中殘留混合液對出水水質的影響。
　　3. 化學-生物聯合絮凝沉淀法
　　化學-生物聯合絮凝沉淀法處理工藝是國家城市給水排水工程技術研究中心與中國市政工程華北設計研究院在“八五”“九五”國家科技攻關基礎上開發的創新工藝（相關專題編號85-908-03-03-02，96-909-01-01A）。化學-生物聯合絮凝沉淀法污水強化一級處理工藝由絮凝反應池、沉淀池、污泥回流和空氣混合系統構成。污水經過機械處理及提升后進入絮凝反應池，通過投加化學藥劑和空氣混合，實現化學-生物聯合絮凝和沉淀反應后，形成沉降性能良好的污泥絮體和磷酸鹽化學沉淀物，然后在沉淀池完成固液分離。絮凝反應池的停留時間為20～30分鐘，沉淀池的停留時間為1.5小時左右，污泥回流比根據實際需要在10%～50%范圍內調節。化學藥劑投加量主要根據進水磷濃度和除磷要求確定，PAM投加量為0.1～0.5 mg/L。

　　化學絮凝強化處理與生物絮凝強化處理相結合，以化學強化絮凝沉淀作用為主，生物絮凝沉淀作用為輔，可以取長補短，達到處理效果穩定可靠、明顯降低藥劑消耗量（30%以上）、減小污泥產生量（20%以上）、降低處理成本的目的。通過化學絮凝沉淀作用、生物絮凝與不完全氧化作用，可以提高和保證SS、COD、BOD、TP的一級強化去除效果；去除率一般為：COD 60%～80%、BOD5 60%～80%、SS 80%～90%、TP 75%～90%、TN 25%左右；
　　處理系統可按3種方式運行，化學絮凝沉淀強化一級處理、化學-生物聯合絮凝沉淀強化一級處理處理、生物絮凝沉淀強化一級處理，以適應不同時期水質水量的變化，運行靈活性明顯提高
　　4. 回流污泥反硝化生物除磷（倒置A2/O）工藝
　　回流污泥反硝化生物除磷工藝（缺氧/厭氧/好氧工藝，簡稱倒置A2/O工藝）是中國市政工程華北設計研究院在“七五”（國家科技進步獎證書號（1992）建-3-002-01）、“八五”（專題號85-908-05-03）科技攻關的基礎上開發的獨創性成果。

　　回流污泥反硝化生物除磷工藝
　　該工藝方案具有處理效果穩定可靠、工藝控制調節靈活、工程實施切實可行、運行維護管理方便、資運行費用節省、整體工藝協調優化等特點。其技術特點為：
　　* 工藝流程中反應池的設計和布置綜合了已有除磷脫氮工藝的優點，具有相對獨立的厭氧、好氧區域以及回流污泥反硝化區域，功能分區明確、協調；
　　* 在厭氧池之前設缺氧/厭氧反應池（停留時間為2 h左右），來自二沉池的回流污泥和10%左右的進水進入該池，活性污泥利用約10%進水中的有機物和活性污泥本身的有機物（內源反硝化）徹底去除回流污泥中的所有硝態氮，消除了硝態氮對后續厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩定性和生物除磷效果；
　　* 采用多點進水設計，取消混合液回流，具有工藝流程簡單、運行靈活性強等特點，可以根據進水水量水質特性和環境條件的變化，靈活調整運行方式，并降低工程投資和運行費用；
　　* 由于回流污泥反硝化反應池內的污泥濃度接近于回流污泥的濃度，單位池容的反硝化速率明顯提高，能夠穩定、高效、可靠地完全去除回流污泥中的硝酸鹽，除磷效果及穩定性優于其它除磷脫氮工藝；
　　* 污水生物處理反應池的池型設計采用推流式池型構造、反應池分格，明顯提高運行方式的調節和控制靈活簡便、穩定可靠；
　　* 我國的城市污水中碳氮比普遍偏低，就滿足國家《污水綜合排放標準》來說，除磷要求高、氨氮和總氮去除要求不太高，倒置A2/O工藝非常適合這種需求；
　　* 附加協同沉淀法化學除磷，滿足TP 0.5 mg/L的特殊要求，處理效果穩定、可靠，藥劑消耗量低，構筑物與設備少，運行簡便。
　　5. SBR法 SBR法是間歇式（序批式）活性污泥法的簡稱，其運行工況以間歇操作為主要特征。該法不設二次沉淀池，省去了污泥回流及其設備，工藝流程簡單，布置緊湊，占地節省，運行方式靈活，除磷脫氮效果好，耐沖擊負荷，可避免污泥膨脹，處理效果穩定可靠，出水水質好。但需特殊的潷水裝置。
　　6. 單溝式氧化溝 工藝流程簡單，運行管理方便，耐沖擊負荷能力強，處理效果穩定，出水水質好。基建費、運行費較低。適用于中、小型污水廠。
　　7. 滴濾池
　　滴濾池即普通生物濾池，是一種生物膜法處理工藝，是生物濾池早期出現的類型，由于其構筑物結構簡單，所用濾料能就地取材，靠自然通風供氧的方式大大減少了設備，節約了能源，因而運行費用較少，另外其運行穩定，易于管理，對BOD去除率可達95%以上。其主要缺點是衛生狀況不好，易孳生濾池蠅，濾池易堵塞，在處理水量大時占地面積較大。